传感器技术与计算机技术、通信技术作为现代信息技术的三大支柱，处于现代信息技术的源头，在现代高科技发展中占据了重要的位置。作为一类重要传感器，惯性传感器其应用十分广泛，涉及到国防、航天航空、汽车电子、医疗、交通和工业生产等各个领域，研究新型惯性传感器理论与技术有着重要的学术价值。研究工作得到高等学校博士学科点专项科研基金、广东省自然科学基金和中国博士后科学基金的资助。 本文从分析磁流体独有特性的新型传感器潜在突破点入手，结合基于磁流体粘度特性的智能传感技术和基于液体性质的新型惯性传感技术这两大突破点，提出一种新颖宽量程磁流体惯性传感器，采用全新磁流体传感原理，利用浸泡在磁流体中的磁性物体将受到二阶浮力的特点，使得磁性物体能稳定悬浮在磁流体中间，避免运动块与其他物体直接机械接触，运动更加自由精确；利用磁流体磁粘特性，通过磁场有效控制磁流体粘度，使得传感器内部特性能够受控改变；信号转换检测采用特殊多介质组合电容和霍尔元件两种方式，实现信号高准确度、高可靠地变换。论文研究建立磁流体惯性传感运动模型，分析传感运动模型的影响因素；探讨建立磁流体中被浸泡物体力学模型，定义磁流体中一阶浮力及二阶浮力模型，从分析磁流体应力张量入手，分别推导获得其理论表达式；采用多场耦合有限元分析软件，通过偏微分方程建模求解，引入磁流体磁化非线性特性方程，完善磁流体材料模型库，求解一阶浮力；利用动态边界技术，在边界上加载双重值使其具有移动属性，建立域积分变量，求解出二阶浮力，并验证磁流体惯性传感器中磁性物体二阶自悬浮的确定性与唯一性；建立基于磁粘特性的传感器宽量程可控性机理，研究表明磁流体传感器量程与磁流体材料的粘阻系数呈正指数关系，利用改变外磁场强度可以有效控制传感器量程范围；探讨基于磁流体磁粘特性的量程和灵敏度自动调整策略，满足对信号范围和测量灵敏度不断变化的特殊场合检测需求；建立多介质带隙特殊圆柱组合电容传感模型及霍尔检测数学模型，分析模型影响因素，建立多目标优化模型，实现检测模型优化。本文研究的磁流体惯性传感共性基础理论将可以推广应用于涉及磁流体的材料学科领域和与磁流体惯性传感技术相关的仪器仪表学科领域。 论文并开展相关实验工作，提出一种有效消除各种测量误差的正反两侧差动超声检测法，应用于磁流体惯性传感中二阶自悬浮测试实验，实验结果验证二阶自悬浮存在性与唯一性，与理论计算及仿真试验结果完全符合。提出一种充分反映磁流体惯性传感器工作状态，同时克服磁场作用导致温度影响的磁粘特性测试装置，测试并拟合其磁粘特性曲线方程，应用于磁流体惯性传感器模型中。实验研究结果验证本文提出的新型可实现宽量程的磁流体惯性传感器基础理论的正确性和可行性。